KR100961475B1

KR100961475B1 - 더미 ｆａ를 운용하여 주파수간 핸드오버를 수행하는ｗｃｄｍａ 무선 통신 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR100961475B1
Application number: KR1020080033909A
Authority: KR
Inventors: 최병진; 이기호; 장원학
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2010-06-08
Also published as: KR20090108474A

Abstract

본 발명은 기지국들에서 운용되는 주파수가 서로 다른 경우에 시스템에 FA의 실질적인 추가 없이 시스템 정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 한 더미 FA를 운용하여 핸드오버(handover)가 순조롭게 이루어지도록 함으로써, 기존의 3GPP 규격에서 정의된 FA간 핸드오버 방식인 Compressed Mode(압축 모드) 방식의 시스템 및 단말의 복잡한 동작 과정 없이 저렴한 비용으로 서비스가 끊기지 않는 핸드오버를 수행하여 양질의 WCDMA 서비스를 제공할 수 있는 무선 통신 방법 및 시스템에 관한 것이다. 기존 Compressed Mode 방식에서는, 통화 중 타 FA를 검색하기 위해 시스템과 단말이 통화 트래픽을 압축하여 송/수신함으로써 단말이 타 FA 신호를 검색할 시간을 확보하는 방식인데, 통화 중 타 FA를 검색하는 동작에 의해 순간적 단절 및 압축 모드에 의한 순간적 간섭 증가 등의 단점이 있다. 본 발명의 이러한 기존 방식의 단점을 해결하는 방안으로 이동 단말의 FA간 핸드오버를 지원하는 무선 통신을 위한 방법은, 시스템이 이동 단말로 측정 제어 메시지를 전송하는 단계, 상기 측정 제어 메시지에 응답하여 상기 이동 단말이 더미(dummy) FA에 대하여 측정한 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지를 상기 이동 단말로부터 수신하는 단계, 및 상기 신호 품질 정보에 기초하여 상기 이동 단말에 대하여 서빙 셀의 FA로부터 타겟 셀의 다른 FA로의 핸드오버를 제어하는 단계를 포함한다.

FA(Frequency Allocation), 더미 FA, 셀 경계 핸드오버

Description

더미 ＦＡ를 운용하여 주파수간 핸드오버를 수행하는 ＷＣＤＭＡ 무선 통신 방법 및 시스템{WCDMA Wireless Communication Method and System for Applying Inter-Frequency Handover with Dummy FA}

본 발명은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 망 운용 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 기지국들에서 운용되는 주파수가 서로 다른 경우에 시스템에 FA(Frequency Allocation)의 실질적인 추가 없이 시스템 정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 한 더미 FA를 운용하여 핸드오버(handover)가 순조롭게 이루어지도록 함으로써, 핸드오버 시의 시스템이나 단말의 복잡한 동작 과정 없이도 저렴한 비용으로 서비스가 끊기지 않는 핸드오버를 수행하여 양질의 WCDMA 서비스를 제공할 수 있는 무선 통신 방법 및 시스템에 관한 것이다.

WCDMA 등 이동 통신 시스템에서는 이동 단말이 기지국들 간에 이동되더라도 현재 제공 받고 있는 서비스가 끊김 없이 지속되도록 이동성을 지원한다. 따라서 핸드오버가 실패없이 성공하는 지 여부는 통화, 메시징, 무선 인터넷, 데이터 다운로드/업로드 등과 관련한 이동 통신 서비스의 품질을 좌우하는 중요한 요소이기도 하다.

단말이 이동 중 인접 기지국이 커버하는 셀 내에 이용 가능한 FA가 없으면 핸드오버 되지 못하고 호가 단절될 수 있다. 따라서 인접 기지국간 운용 중인 FA의 차이에 의한 호 단절 방지를 위하여 인접 기지국간 공통의 FA로 천이 핸드오버 처리가 필요하다.

예를 들어, 도 1과 같이, 종래에는 다중 FA(1FA, 2FA,..)를 운용하는 기지국의 셀에서 2FA를 사용하다가 이동 중에 셀 경계에서 1개의 FA를 운용하는 기지국의 1FA로 핸드오버 하려는 경우에, 이동 단말은 시스템으로부터의 소정 메시지에 따라 압축 모드(compressed mode)로 동작하여 하향 링크의 'Physical Channel Reconfiguration', 상향 링크의 'Physical Channel Reconfiguration Complete' 등의 메시지에 따른 시스템 제어가 있은 후에 그에 따라 타 FA채널을 탐색하고 해당 채널의 신호 세기, 예를 들어, 채널 파워(RSCP, 또는 Ec/Io) P1, P2,..를 여러 차례 시스템에 보고하여 시스템의 핸드오버 결정을 기다린다. 시스템, 예를 들어, RNC(Radio Network Controller: 무선망 제어기)에서는 이동 단말로부터 보고되는 채널 파워가 서비스 개시에 요구되는 파워보다 커지면 서빙(serving)하던 기지국으로부터 이동될 새로운 기지국, 즉, 타겟(target) 기지국의 셀로 핸드오버하여 1FA에 따라 계속하여 서비스 받을 수 있도록 제어한다.

그러나, 이러한 기존의 압축모드 핸드오버 과정에서 이동 단말은 타 FA채널을 주기적으로 탐색하고 신호 세기를 측정 및 보고하기 위한 시간을 확보하고자 트래픽을 순간적으로 압축해서 전송함으로써 단말이 타 FA 채널을 탐색 측정할 수 있도록 한다. 이 과정에서 통화 중 서빙 FA 와 타겟 FA간 천이를 반복하는 복잡한 과 정을 거치며, 측정/보고 후에도 시스템에서는 신호의 세기를 평가하고 기지국 재설정을 위한 복잡한 제어 과정을 수행한다. 타 FA 채널의 주기적 탐색을 위해 서빙 FA와의 순간적인 단절 및 무선링크 제어의 순간적 공백이 다수 생기는데 이러한 동작으로 인해 타겟 기지국으로의 핸드오버가 실패할 가능성이 일반적인 동일 FA간 핸드오버 보다 상대적으로 높다. 또한 음성호 및 영상호 실시간 서비스의 경우 이러한 통화 중 순간적인 서빙 FA와의 단절은 사용자의 통화품질 불만의 소지가 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, FA간 핸드오버 시에 단말이 타 FA를 탐색/측정/보고를 수행 동안 복잡한 동작 과정이나 순간적 단절의 발생 없이, 또한 이를 지원하기 위해 시스템의 복잡한 동작 과정 없이도 저렴한 비용으로 서비스가 끊기지 않는 핸드오버를 수행하여 양질의 WCDMA 서비스를 제공할 수 있는 무선 통신 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은, WCDMA 무선망 시스템에서 타겟 셀에 FA의 실질적인 추가 없이 시스템 정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 한 더미 FA를 운용하여, 서빙 기지국의 FA로부터 타겟 기지국의 다른 FA 으로 순조로운 핸드오버를 실현할 수 있는 무선 통신 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다. 타겟 셀의 더미 FA는 서빙 FA와 동일한 주파수 대역의FA를 사용하며 단말이 FA 천 이 없이 타겟 셀 커버리지를 감지하고 신호 세기를 측정/보고할 수 있도록 신호 탐색 및 동기를 위해 최소한의 채널인 CPICH(Common Pilot Channel), P-SCH(Primary Synchronization Channel), S-SCH(Secondary Synchronization Channel), PCCPCH(Primary Common Control Physical Channel)로 이루어지며 트래픽 채널은 존재하지 않는다.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따라 이동 단말의 핸드오버를 지원하는 무선 통신을 위한 방법은, 이동 단말로 측정 제어 메시지를 전송하는 단계; 상기 측정 제어 메시지에 응답하여 상기 이동 단말이 더미(dummy) FA에 대하여 측정한 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지를 상기 이동 단말로부터 수신하는 단계; 및 상기 신호 품질 정보에 기초하여 상기 이동 단말에 대하여 서빙 셀의 FA로부터 타겟 셀의 다른 FA로의 핸드오버를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 서빙 FA의 단절이 없는 동일 FA간 핸드오버 방식을 더미 FA로 모의 변환하여 적용함으로써, 단말의 타 FA 측정을 위한 서빙 FA와의 단절 없이 FA간 자연스러운 핸드오버가 가능하도록 하여 FA간 핸드오버 성공율 향상 및 통화품질 개선을 기대할 수 있다.

또한, 기존의 3GPP 규격을 만족하는 WCDMA 범용 단말들이 변경사항 없이 지원가능 하도록 3GPP 규격내에서 호환 가능한 호처리 메시지를 사용하여 본 발명에 따른 신규 호처리를 제안하였다. 동일 FA간 핸드오버 시 시스템에서 단말로 핸드오 버 수행을 지시하는 종래의 Active Set Update 메시지 내에는 타겟 FA 정보를 전달할 수 없으나, 본 발명에 따라 단말이 측정/보고한 타겟 셀 신호가 더미 FA일 경우 시스템은 미리 설정된 타겟 셀의 타겟 FA로 핸드오버 명령을 전달하고, 이때 타겟 FA 정보를 전달할 수 있는 Physical Channel Reconfiguration 메시지 등을 활용할 수 있게 하였다.

그리고, 본 발명의 더미 FA 핸드오버 방식은 동일 RNC내의 FA간 핸드오버, RNC 경계지역에서의 FA간 핸드오버, CN경계지역에서의 FA간 핸드오버 등 모든 기지국 또는 셀 경계 지역에 적용될 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 이동 단말의 핸드오버를 지원하는 무선 통신을 위한 시스템은, 서빙 셀을 위하여 주파수 대역이 서로 다른 제1 FA 및 제2 FA를 사용하는 적어도 하나 이상의 기지국을 제어하는 제1 제어 수단; 및 타겟 셀을 위하여 상기 제1 FA를 사용하는 적어도 하나 이상의 기지국을 제어하는 제2 제어 수단을 포함하고, 상기 서빙 셀로부터 상기 타겟 셀로 진입하는 이동 단말에서 상기 제1 제어 수단의 기지국이 사용하는 더미 FA에 대하여 측정하여 보고하는 신호 품질 정보에 따라, 상기 제2 제어 수단에서 상기 이동 단말에 대하여 상기 제2 제어 수단의 기지국의 상기 제1 FA로의 핸드오버를 제어할 수 있다.

여기서, 상기 제1 제어 수단과 상기 제2 제어 수단은, 하나의 시스템에서 동작하여 동일 RNC내의 셀간 FA 핸드오버를 제어하거나, 서로 다른 RNC에서 각각 동작하여 RNC 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버 또는 CN 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 무선 통신 방법 및 시스템에 따르면, FA간 핸드오버 시에 단말이 타 FA를 탐색/측정/보고를 수행 동안 복잡한 동작 과정이나 순간적 단절의 발생 없이, 또한 이를 지원하기 위해 시스템의 복잡한 동작 과정 없이도 저렴한 비용으로 서비스가 끊기지 않는 핸드오버를 수행하여 양질의 WCDMA 서비스를 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 무선 통신 방법 및 시스템에 따르면, WCDMA 무선망 시스템에 FA의 실질적인 추가 없이 시스템 정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 한 더미 FA를 운용하여, 서빙 기지국의 FA로부터 타겟 기지국의 다른 FA 으로 순조로운 핸드오버를 실현할 수 있다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오버를 적용하는 WCDMA 무선 통신 시스템(200)을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 WCDMA 무선 통신 시스템(200)은 코어 망(core network: CN)(210), RAN(Radio Access Network:무선 접속망)들(220, 230), 및 이동 단말(mobile station: MS)(240)을 포함한다. 이외에도, WCDMA 무선 통신 시스템(200)에는 코어 망(210)에 연결되어 가입자 단말의 위치 등록과 상태를 관리하는 홈 위치 등록기(home location register: HLR) 및 멀티미디어 서비스를 제공하는 다양한 응용서버 등이 더 포함될 수 있다.

RAN들(220, 230)은 기지국(Node-B)과 RNC(Radio Network Controller: 제어기)로 구성된다. RNC에 연결된 기지국(Node-B)도 복수로 구성될 수 있으며, 이동 단말(240)은 기지국(Node-B)의 중계를 받아 통화, 디지털 방송, 디지털 미디어 스트리밍, 다운로드 및 업로드 등의 이동 통신 서비스를 받을 수 있다. 기지국(Node-B)과 코어 망(210) 사이에 연결된RNC는 통신 상에서 발생하는 트래픽이 기지국(Node-B)을 통하여 목적지로 송수신되도록 제어한다. RNC는 무선 자원의 스케줄링에 따른 RRM(Radio Resource Management: 무선 자원 관리) 기능 및 셀간의 이동성을 지원하는 핸드오버(handover) 기능 등을 수행하여 이동 단말들(240) 간의 통신을 제어하여 서킷 트래픽(circuit traffic) 또는 IP(internet protocol) 패킷 트래픽(packet traffic) 등이 해당 위치의 목적지 이동 단말, 유선 전화, 응용서버 등으로 적절히 송수신 될 수 있도록 한다.

참고로, 코어 망(210)은 PS(Packet Switching) 코어 및 CS(Circuit Core)를 포함한다. PS 코어는 SGSN(Serving GPRS Service Node), GGSN(Gateway GPRS Service Node) 등을 포함하여 인터넷 망과 연결되도록 하며, 인터넷 망과의 사이에 IP 패킷이 서로 송수신될 수 있도록 한다. CS 코어는 MSC(Mobile Switching Center) 및 GMSC(Gateway Mobile Switching Center) 등을 포함하여 회선 공중망과 연결되도록 하며, 회선 공중망과의 사이에 서킷 트래픽이 서로 송수신될 수 있도록 한다.

한편, 이동 단말(240)은 WCDMA 망에 캠핑(camping) 되어서 WCDMA 접속 기술을 이용하는 모든 종류의 무선 통신장치를 포괄적으로 의미한다. 이동 단말(240)은 주기적으로 RAN들(220, 230)과 통신하여 코어 망(210)에 연결된 HLR에 위치 등록 과정을 수행하여, 어느 위치에 있더라도 RNC의 자원분배 및 핸드오버 기능 등을 지원받아 통화, 데이터 스트리밍, 다운로드 또는 업로드 등의 서비스를 받을 수 있다.

특히, 본 발명의 WCDMA 무선 통신 시스템(200)에서는, 현재 이동 단말(240)에 서비스를 제공하고 있는 서빙(serving) RNC(223)의 기지국이 커버하는 서빙 셀로부터 인접 타겟(target) RNC(233)의 기지국이 커버하는 타겟 셀로의 핸드오버 시에, RAN 시스템이나 이동 단말의 복잡한 동작 과정 없이도 저렴한 비용으로 서비스가 끊기지 않는 핸드오버를 수행하여 양질의 WCDMA 이동 통신 서비스를 제공할 수 있게 하였다. 예를 들어, 도 2와 같이, 서빙 RNC(223)는 주파수 대역이 서로 다른 두 개의 FA(1FA, 2FA)를 사용하는 적어도 하나 이상의 기지국(221)을 제어함으로써 서빙 셀 내의 이동 단말(240)이 이동 통신 서비스를 받을 수 있도록 하는 것으로 가정한다. 서빙 RNC(223)가 제어하는 기지국의 신호를 받을 수 있는 이동 단말(240)은 서빙 RNC(223)의 제어에 따라 기지국의 각 섹터로 구분되는 지역 또는 알고리즘에 따라 해당 기지국이 커버하는 전체 섹터의 지역에서 1FA 또는 2FA에 대응되는 해당 채널로 서비스를 받을 수 있다.

또한, 도 2와 같이, 타겟 RNC(233)는 위의 서빙 RNC(223)가 사용하는 FA들 중 한 개의FA(1FA)를 사용하는 적어도 하나 이상의 기지국(231)을 제어함으로써 타겟 셀 내의 이동 단말(240)이 이동 통신 서비스를 받을 수 있도록 하는 것으로 가정한다. 타겟 RNC(233)가 제어하는 기지국(231)의 신호를 받을 수 있는 이동 단말(240)은 타겟 RNC(233)의 제어에 따라 기지국의 해당 기지국이 커버하는 전체 섹터의 지역에서 1FA 에 대응되는 해당 채널로 서비스를 받을 수 있다.

특히, 타겟 RNC(233)의 기지국(231)은 1FA 외에 FA의 실질적인 추가 없이 기지국 정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 한 더미(dummy) FA를 운용하여, 서빙 RNC(223)의 기지국(서빙 기지국)을 통하여 2FA로 서비스 받고 있더라도, 타겟 RNC(233)의 기지국(타겟 기지국)을 통한 1FA 로 끊김없는 서비스를 받도록 순조로운 핸드오버를 실현할 수 있게 하였다. 즉, 타겟 RNC(233)의 기지국(231)에서 사용되는 더미 FA는 위의 서빙 RNC(223)가 사용하는 FA들 중 2FA와 동일 주파수 대역에 대응한 FA 로서, 이동 단말(240)에 대한 통화, 디지털 방송, 디지털 미디어 스트리밍, 다운로드 및 업로드 등의 이동 통신 서비스를 위한 트래픽 교환에는 사용되지 않고, 기지국 정보의 교환과 신호 세기의 측정을 위하여 사용된다.

서빙 RNC(223)가 타겟으로 되는 경우를 위하여, 이와 같은 더미 FA를 사용하는 기지국(222)이 서빙 RAN 시스템(220)에서도 운용될 수 있으며, 이외에도 서빙 RAN 시스템(220)에서 다른 주파수 대역의 FA를 사용하는 다른 기지국들이 더 운용될 수도 있다. 또한, 타겟 RAN 시스템(230)에서도 더미 FA가 필요없이 1FA 만이 사용되는 기지국(232)이나 다른 주파수 대역의 FA를 사용하는 기지국들이 운용될 수도 있다. 더미 FA의 운용을 좀 더 자세히 설명하면, 도 3과 같이 이동 단말(240)이 셀 경계에 진입 시, 즉, 서빙 RNC(223)의 제어를 받는 기지국의 서빙 셀에서 2 FA로 서비스 받고 있는 이동 단말(240)이 타겟 셀로 진입 시, 이동 단말(240)에서 더미 FA에 대하여 측정하여 보고하는 신호 품질 정보에 따라, 서빙 RNC(223)에서 이동 단말(240)에 대하여 타겟 RNC(233)의 1FA로의 핸드오버를 제어할 수 있다.

예를 들어, 타겟 셀, 즉, 타겟 RNC(233)의 기지국이 커버하는 한 셀에서 타겟 RNC(233)가 더미 FA를 이용하여 CPICH, PCCPCH, P-SCH, 및 S-SCH 등 타겟 셀 FA정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 하는 정보들이 포함된 메시지를 전송할 수 있고, 이에 따라 이동 단말(240)이 서빙 셀, 즉, 서빙 RNC(223)의 기지국이 커버하는 한 셀에서 서빙 RNC(223)가 전송하는 측정 제어 메시지(Measurement Control)에 따라 더미 FA에 대하여 측정한 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 전송할 수 있다. 이동 단말(240)은 WCDMA 프로토콜에 따른 CPICH(Common Pilot Channel), PCCPCH(Primary Common Control Physical Channel), P-SCH(Primary Synchronization Channel), 및 S-SCH(Secondary Synchronization Channel) 등의 정보에 따라 채널을 동기화하고 해당 채널에 대하여 신호 세기를 측정할 수 있으며, 측정한 신호 세기, 예를 들어, 파워 크기 등을 신호 품질 정보로서 삽입하여 전송할 수 있다. 이에 따라 서빙 RNC(223)는 이동 단말(240)로부터 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 수신하고, 이에 기초하여 타겟 RNC(233)의 1FA로 채널 재구성을 설정하여 핸드오버를 제어한다.

이외에도, 셀 경계에서 서빙 RNC(223)의 제어를 받는 기지국의 서빙 셀에서1FA 로 서비스 받고 있던 이동 단말(240)이 타겟 RNC(233)의 제어를 받는 기지국의 타겟 셀의1FA로 서비스 받기 위한 경우에는, 같은 주파수 대역으로의 핸드오버이므로 일반적인 방법과 마찬가지로 기지국 정보의 변경과 채널 할당 등을 위한 간단한 과정을 통하여 연속한 FA 채널로의 순조로운 핸드오버가 가능하다. 더 나아가 서빙 셀에서1FA로 서비스 받고 있던 이동 단말(240)이1FA만 운용하는 타겟 셀의 1FA로 서비스 받기 위한 경우에도, 같은 주파수 대역으로의 핸드오버이므로 위와 같이 기지국 정보의 변경과 채널 할당 등을 위한 간단한 과정을 통하여 연속한 FA 채널로의 순조로운 핸드오버가 가능하다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 더미 FA의 운용이 서로다른 RNC 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버를 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 이와 같은 FA 핸드오버 방식은 해당 기지국 제어 수단들이 하나의 시스템에서 동작하여 동일 RNC내의 셀간 FA 핸드오버에 적용될 수도 있고, 서로 다른 시스템에서 각각 동작하여 위와 같이 RNC 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버에 적용되거나, 또는 CN 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버에도 적용될 수 있다. 즉, 동일 RNC내에서 셀간 FA 핸드오버, RNC 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버, 또는 CN 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버 등 셀의 경계의 종류에 무관하게, RNC의 제어에 따라 더미 FA를 운용하지 않는 기지국의 서빙 셀로부터 다른 타겟 셀로의FA 핸드오버를 위하여, 타겟 셀에 FA의 실질적인 추가 없이 시스템 정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 한 더미 FA를 운용하여, 서빙 셀의 FA로부터 타겟 셀의 다른 FA 로 순조로운 핸드오버가 이루어지도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따라 더미 FA를 운용하여 셀 경계에서 핸드오버를 위한 FA 재구성 절차에 대하여 도 4 및 도 5의 흐름도를 참조하여 좀 더 자세히 설명한다.

먼저, 도 4를 참조하면, 이동 단말(240)의 호 설정이 이루어지고(S410), 통화 또는 데이터 서비스를 받고 있는 중 또는 대기 상태에서도, 이동 단말(240)은 서빙 RNC(223)의 기지국이 커버하는 서빙 셀과 타겟 RNC(233)의 기지국이 커버하는 타겟 셀 사이의 셀 경계 부근에서, Intra-FA핸드오버 시와 동일하게 네이버 리스트(Neighbor List), 예를 들어, 인접 셀들의 PSC(Primary Scrambling Code)에 대한 리스트를 수신하고(S411), 해당 PSC에 대한 신호 세기를 측정하여 보고한다(S412, S413). 이에 따라 서빙 RNC 시스템(223)에서는 이동 단말(240)로부터 보고되는 PSC에 대한 신호 세기를 수신하고(S414), 신호 세기가 미리 정해진 임계값보다 커지는 경우에 핸드오버를 결정할 수 있다(S415). 이때, RNC시스템은 단말로부터 측정 보고된 PSC가 더미 셀에 대한 것인지 여부를 판단할 수 있다(S420). 더미 셀 판단을 위해서 RNC 시스템에서는 Intra-FA 네이버 리스트 DB에 특정 PSC에 대한 더미 셀에 대한 정보를 추가 관리하며, 운용자가 관련정보를 관리한다.

단말에서 측정 보고된 PSC가 더미 셀이 아닐 경우에는 일반적인 동일 FA간 핸드오버의 경우로서 동일 FA간 핸드오버를 수행한다(S416, S417). 동일 FA간 핸드오버의 경우 일반적인 기존의 호처리 절차를 따른다.

단말에서 측정 보고된 PSC가 더미 셀에 대한 것인 경우 타 FA간 핸드오버를 호처리를 수행한다. 시스템에서는 타 FA간 핸드오버를 위한 추가적인 조건을 판단 후 단말로 타 FA간 핸드오버 명령을 단말로 전송하며 단말은 시스템으로부터 수신한 핸드오버 명령에 따라 타겟 셀로 타FA간 핸드오버를 수행한다. 이때, 타 FA간 핸드오버 명령으로 Physical Channel Reconfiguration메시지를 활용한다. 여기서, S413~S421 과정을 반복적으로 수행하면서, 더미 FA를 이용한 핸드오버를 위한 추가 조건의 만족을 판단할 수 있다(S421).

이를 위하여, 서빙 RNC(223)의 기지국이 커버하는 서빙 셀과 타겟 RNC(233)의 기지국이 커버하는 타겟 셀 사이의 셀 경계 부근에서, 이동 단말(240)이 아직 서빙 RNC(223)의 2 FA로 서비스를 받고 있는 경우에, S413 및 S414 단계와 동일하게 서빙 RNC(223)에서 이동 단말(240)로 전송하는 측정 제어 메시지(Measurement Control)에 따라 이동 단말(240)이 더미 FA에 대하여 측정하여 보고하는 신호 품질 정보를 측정 보고 메시지(Measurement Report)에 삽입하여 서빙 RNC(223)로 전송할 수 있다(도 5의0). 이동 단말(240)과 서빙 RNC(223) 사이의 이와 같은 측정 제어 메시지(Measurement Control)와 측정 보고 메시지(Measurement Report) 등의 송수신은 각 시스템의 네트워크 링크 계층 간에 WCDMA의 RRC(Radio Resource Control: 무선 자원 제어) 프로토콜에 따라 수행될 수 있다.

여기서, 이동 단말(240)은 서빙 RNC(223)로부터 측정 제어 메시지(Measurement Control)를 수신하는 경우에, 타겟 RNC(233)가 해당 타겟 기지국을 통하여 더미 FA를 이용하여 전송하는 WCDMA 프로토콜에 따른 CPICH, PCCPCH, P-SCH, 및 S-SCH 등 타겟 셀 FA 정보와 신호 세기 등 간단한 정보만을 측정할 수 있게 하는 정보들이 포함된 메시지에 따라 채널을 동기화하고 해당 채널에 대하여 신 호 세기를 측정할 수 있으며, 측정한 신호 세기, 예를 들어, 파워 크기 등을 신호 품질 정보로서 서빙 RNC(223)로 전송할 수 있다. 이와 같이, 서빙 RNC(223)가 이동 단말(240)로부터 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 수신하게 되면, 이에 기초하여 타겟 RNC(233)의 1FA로 채널 재구성을 설정하여 핸드오버를 제어한다.

예를 들어, 이동 단말(240)이 서빙 RNC(223)의 기지국이 커버하는 서빙 셀과 타겟 RNC(233)의 기지국이 커버하는 타겟 셀 사이의 셀 경계 부근에서, 타겟 셀로 점점 더 접근함에 따라, 도 6과 같이 이동 단말(240)이 더미 FA에 대하여 일정 주기로 보고하는 신호 세기는 T1으로부터 점점 커져 기준값 T2보다 커지는 경우에, 서빙 RNC(223)는 이동 단말(240)이 서비스받고 있는 채널인 서빙 RNC(223)의 제어를 받는 기지국의 2FA로부터 타겟 RNC(233)의 제어를 받는 기지국의1FA로 핸드오버를 결정하게 된다(S421).

이와 같은 핸드오버 결정에 따라, 타겟 FA 정보(위의 예에서 1FA)를 삽입하여 전달할 수 있는 채널 재구성을 위한 메시지 Physical Channel Reconfiguration Msg. 등을 활용할 수 있다(S422~S424).

이를 위하여, 도 5에서, 서빙 RNC(223)는 서빙 기지국(서빙 노드B)으로 타겟 RNC(233)의 1FA로 채널 할당을 요청하는 재구성 예비 메시지(Radio Link Reconfiguration Prepare)를 전송한다(1). 또한, 서빙 RNC(223)는 타겟 RNC(233)를 경유하여 타겟 기지국(타겟 노드B)으로도 타겟 RNC(233)의 1FA로 채널 할당을 요청하는 재구성 예비 메시지(Radio Link Reconfiguration Prepare)를 전송한다(2). 재 구성 예비 메시지(Radio Link Reconfiguration Prepare)는 이동 단말(240)이 2FA에서 1FA로 핸드오버 할 수 있도록 1FA트래픽 채널을 사전 할당 요청하는 메시지다. 여기서, RNC 간에는 무선망 계층에서 WCDMA의 RNSAP(Radio Network Subsystem Application Part) 프로토콜에 따라 신호를 송수신하고, RNC와 기지국(노드 B) 간에는 무선망 계층에서 WCDMA의 NBAP(Node-B Application Part) 프로토콜에 따라 신호를 송수신할 수 있다.

이와 같이 재구성 예비 메시지(Radio Link Reconfiguration Prepare)를 수신하는 서빙 기지국은 타겟 RNC(233)의 1FA로 채널 할당 준비를 알리는 재구성 준비 메시지(Radio Link Reconfiguration Ready)를 서빙 RNC(223)로 전송한다(4). 타겟 기지국은 타겟 RNC(233)를 경유하여 재구성 준비 메시지(Radio Link Reconfiguration Ready)를 서빙 RNC(223)로 전송한다(5,6). 재구성 준비 메시지(Radio Link Reconfiguration Ready)는 이동 단말(240)에 대하여 2FA에서 1FA로 채널을 변경하여 할당할 준비가 되었음을 알리는 메시지이다.

재구성 준비 메시지(Radio Link Reconfiguration Ready)를 수신한 서빙 RNC(223)는 이에 응답하여 타겟 RNC(233)를 경유하여 타겟 기지국에 1FA로의 채널 할당의 수행을 통보하는 재구성 명령 메시지(Radio Link Reconfiguration Commit)를 전송한다(7,8). 재구성 명령 메시지(Radio Link Reconfiguration Commit)는 이동 단말(240)에 대하여 2FA에서 1FA로 채널을 변경 할당할 것을 명령하는 메시지일 수 있다.

이와 같은 서빙 RNC(223)의 2FA로부터 타겟 RNC(233)의 1FA로 핸드오버를 위 한 제어 과정이 이루어진 후에, 서빙 RNC(223)은 마지막으로 물리 계층에서 이동 단말(240)과 타겟 RNC(233)의 1FA로의 채널 재구성을 위한 메시지(Physical Channel Reconfiguration/Physical Channel Reconfiguration Complete)를 주고 받아 데이터 전송 베어러(bearer)가 설정되도록 함으로써, 이동 단말(240)이 타겟 RNC(233)의 제어를 받는 타겟 기지국으로부터 1FA 에 의한 이동 통신 서비스를 끊김없이 계속하여 제공받도록 제어하게 된다(9,10). 물리 계층에서의 채널 재구성을 위한 메시지(Physical Channel Reconfiguration/Physical Channel Reconfiguration Complete)(또는 Radio Bearer Reconfiguration/Radio Bearer Reconfiguration Complete)에 따라 이동 단말(240)은 종래와 같은 압축 모드(compressed mode)에 따른 타 FA에 대한 채널 탐색이나 서빙 FA 와 타겟 FA간 천이를 반복하는 복잡한 과정 없이도, 자연스럽게 서빙 RNC (223)의 2 FA로 서비스 받기를 중지하고, 핸드오버되어 타겟 RNC(233)의 1FA 로 트래픽을 처리하여 서비스하는 해당 타겟 기지국을 통하여 통화, 디지털 방송, 디지털 미디어 스트리밍, 다운로드 및 업로드 등의 이동 통신 서비스를 끊김없이 계속하여 서비스 받을 수 있다. 이에 따라 종래와 같이 타 FA 채널의 주기적 탐색을 위하여 서빙 FA와의 순간적인 단절이나 무선링크 제어의 순간적 공백 없이, 이동 단말(240)은 타겟 기지국으로의 핸드오버를 성공할 확률을 높여 대고객 만족 서비스 품질을 유지할 수 있다.

본 명세서에서 개시된 방법 및 시스템에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이 터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치, 하드 디스크, 이동형 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 셀 경계에서의 일반적인 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오버를 적용하는 WCDMA 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 더미 FA를 운용하여 셀 경계에서 핸드오버하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 더미 FA를 운용하여 셀 경계에서 핸드오버를 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 더미 FA를 운용하여 셀 경계에서 핸드오버를 위한 FA 재구성 절차를 좀 더 자세히 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6은 셀 경계에 진입한 단말의 이동 거리에 따른 신호 세기와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

Claims

이동 단말의 핸드오버를 지원하는 무선 통신을 위한 방법에 있어서,

이동 단말로 측정 제어 메시지를 전송하는 단계;

상기 측정 제어 메시지에 응답하여 상기 이동 단말이 더미(dummy) FA에 대하여 측정한 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지를 상기 이동 단말로부터 수신하는 단계; 및

상기 신호 품질 정보에 기초하여 상기 이동 단말에 대하여 서빙 셀의 FA로부터 타겟 셀의 다른 FA로의 핸드오버를 제어하는 단계를 포함하고,

상기 서빙 셀의 기지국이 적어도 2개의 FA를 사용하고, 상기 타겟 셀의 기지국은 상기 서빙 셀의 기지국이 사용하는 FA 중 어느 하나와 주파수 대역이 동일한 상기 더미 FA를 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
이동 단말의 핸드오버를 지원하는 무선 통신을 위한 방법에 있어서,

이동 단말로 측정 제어 메시지를 전송하는 단계;

상기 측정 제어 메시지에 응답하여 상기 이동 단말이 더미(dummy) FA에 대하여 측정한 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지를 상기 이동 단말로부터 수신하는 단계; 및

상기 신호 품질 정보에 기초하여 상기 이동 단말에 대하여 서빙 셀의 FA로부터 타겟 셀의 다른 FA로의 핸드오버를 제어하는 단계를 포함하고,

상기 핸드오버를 제어하는 단계는,

상기 서빙 셀에서,

상기 신호 품질 정보를 기준값과 비교하여 핸드오버를 결정하는 단계;

상기 핸드오버의 결정에 따라 서빙 기지국과 타겟 기지국 각각에 상기 다른 FA로 채널 할당을 요청하는 재구성 예비 메시지를 전송하는 단계;

상기 재구성 예비 메시지에 응답하여 상기 서빙 기지국과 상기 타겟 기지국 각각으로부터 상기 다른 FA로의 채널 할당 준비를 알리는 재구성 준비 메시지를 수신하는 단계;

상기 재구성 준비 메시지에 응답하여 상기 타겟 기지국에 상기 다른 FA로 채널 할당의 수행을 통보하는 재구성 명령 메시지를 전송하는 단계; 및

상기 이동 단말과 상기 다른 FA로 채널 재구성을 위한 또 다른 메시지를 주고 받아 상기 이동 단말이 상기 타겟 기지국으로부터 서비스를 제공받도록 제어하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 측정 보고 메시지를 상기 이동 단말로부터 수신하는 단계는,

상기 이동 단말에서 상기 타겟 셀로부터 상기 더미 FA를 이용하여 전송되는 CPICH, PCCPCH, P-SCH, 및 S-SCH 중 적어도 하나 이상의 타겟 셀 관련 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 및

상기 이동 단말에서 상기 적어도 하나 이상의 타겟 셀 관련 정보에 따라 채널을 동기화하고 해당 채널에 대하여 측정한 신호 세기를 상기 신호 품질 정보로서 삽입하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 더미 FA는,

이동 단말에 대한 이동 통신 서비스를 위한 트래픽의 송신 또는 수신을 제외한, 기지국 정보의 교환과 신호 세기의 측정을 위하여 타겟 셀에서 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 이동 단말로 측정 제어 메시지를 전송하는 단계 전에,

상기 이동 단말이 측정하여 보고한 신호가 더미 FA에 대한 신호가 아닌 경우에는, 상기 더미 FA와 상관없이 소정 명령 메시지를 이용하여 상기 이동 단말에 대하여 서빙 셀의 FA로부터 타겟 셀의 다른 FA로의 일반적인 핸드오버를 제어하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 타겟 셀의 기지국은 상기 더미 FA 이외에 상기 서빙 셀의 기지국이 사용하는 FA 중 다른 어느 하나와 주파수 대역이 동일한 FA를 더 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 무선 통신 방법은, WCDMA 프로토콜에 따른 서빙 기지국으로부터 WCDMA 프로토콜에 따른 타겟 기지국으로의 핸드오버에 적용되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
이동 단말의 핸드오버를 지원하는 무선 통신을 위한 시스템에 있어서,

서빙 셀을 위하여 주파수 대역이 서로 다른 제1 FA 및 제2 FA를 사용하는 적어도 하나 이상의 기지국을 제어하는 제1 제어 수단; 및

타겟 셀을 위하여 상기 제1 FA를 사용하는 적어도 하나 이상의 기지국을 제어 하는 제2 제어 수단을 포함하고,

상기 서빙 셀로부터 상기 타겟 셀로 진입하는 이동 단말에서 상기 제1 제어 수단의 기지국이 사용하는 더미 FA에 대하여 측정하여 보고하는 신호 품질 정보에 따라, 상기 제2 제어 수단에서 상기 이동 단말에 대하여 상기 제2 제어 수단의 기지국의 상기 제1 FA로의 핸드오버를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제8항에 있어서,

상기 제1 제어 수단과 상기 제2 제어 수단은,

동일 RNC내의 셀간 FA 핸드오버, RNC 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버, 또는 CN 경계 지역에서의 셀간 FA 핸드오버를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제1 제어 수단은,

해당 기지국을 통하여 이동 단말로 측정 제어 메시지를 전송하고, 상기 측정 제어 메시지에 응답하여 상기 이동 단말이 상기 더미 FA에 대하여 측정한 신호 품질 정보가 포함된 측정 보고 메시지를 상기 이동 단말로부터 수신하고, 상기 신호 품질 정보에 기초하여 상기 핸드오버를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제10항에 있어서, 상기 측정 제어 메시지는,

상기 더미 FA를 이용하여 전송되는 CPICH, PCCPCH, P-SCH, 및 S-SCH 중 적어도 하나 이상의 타겟 셀 관련 정보를 포함하고,

상기 측정 보고 메시지는,

상기 이동 단말에서 상기 적어도 하나 이상의 타겟 셀 관련 정보에 따라 채널을 동기화하고 해당 채널에 대하여 측정한 신호 세기를 상기 신호 품질 정보로서 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.